
- •2 Пример расчета ступенчатой колонны
- •2.1 Исходные данные к расчету
- •1) Для верхней части колонны в сечении 4-4:
- •2) Для нижней части колонны в сечении 2-2:
- •В дальнейших расчетах знаки усилий можно опустить.
- •2.2 Определение расчетных длин колонны
- •2.3 Расчет верхней части ступенчатой колонны
- •2.3.1 Подбор сечения верхней части колонны.
- •2.3.2 Расчет нижней части ступенчатой колонны.
- •Моменты инерции сечения наружной ветви:
- •2.4 Сопряжение надкрановой и подкрановой частей колонны
- •Расчетная длина фланговых швов должна быть не более
- •2.5 База колонны
- •Расчетные усилия в ветвях колонны:
- •2.5.1 База наружной ветви. Требуемая площадь плиты из условия прочности бетона под плитой
- •Проверка траверсы на срез
- •2.5.2 База подкрановой ветви.
- •Список литературы
- •2. Методические указания к выполнению курсовых работ и проектов для студентов специальности т1901.00 «Промышленное и гражданское строительство». –Могилев: уо мгту, 2002. – 43 с.
Проверка траверсы на срез
τ = Qmax / (tтр hтр) = 298 10 / (1,0 40) = 74,5 МПа Rs c = 133,4 МПа.
Проверка траверсы на прочность по нормальным напряжениям
= Mmax / W = 3576 10 / 267 = 133,9 МПа Rs c = 230 МПа.
Проверка траверсы на прочность по приведенным напряжениям в опорном сечении при = M / W = 149 10 / 267 = 5,8 МПа.
МПа
Ry
c
=
1,15
Ry
c
=
= 1,15 230 1,0 = 264,5 МПа.
Расчетная комбинация усилий в нижнем сечении колонны для расчета анкерных болтов М = - 451,0 кНм, N = - 1978,0 кН.
Усилие в анкерных болтах
Рисунок 2.5 – Грузовая площадь, расчетная схема и эпюры усилий
для расчета траверсы базы колонны
кН.
Т. к. в болтах не возникает усилий растяжения, т. е. база прижимается к фундаменту, то конструктивно принимаем 2 болта диаметром d = 20 мм.
2.5.2 База подкрановой ветви.
Требуемая площадь плиты Атр = NB1 / Rb,Ioc = 1255,3 10 / 8,1 = 1549,8 см2.
Ширину плиты принимаем такой же, как и в базе наружной ветви
В = 60 см, тогда консольный свес плиты с2 = 5 см.
Длина плиты L = Aтр / В = 1549,8 / 60 = 25,8 см. Принимаем L = 30 см.
Фактическая площадь плиты А = B L = 60 30 = 1800 см2 Атр.
Среднее напряжение в бетоне под плитой
ф = NB1 / A – 1255,3 10 / 1800 = 6,97 МПа Rb,Ioc = 8,1 МПа.
Консольный свес плиты
с1 = (L - bf – 2 tтр) / 2 = (30–17– 20 1,0) / 2 = 5,5 см.
Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:
-участок 1, защищенный консольный свес с вылетом с1 = 5,5 см.
М1 =ф с12 / 2 = 6,97 10-1 5,52 / 2 = 10,5 кНсм;
-участок 2, консольный свес вылетом с2 = 5,0 см с1 не является расчетным;
-участок 3, плита, опертая на четыре стороны, при b / a = 740 / 80 = 5,9 2
M3 = ф а2 / 8 = 6,97 10-1 82 / 8 = 5,58 кНсм.
Принимаем для расчета Mmax = M1 = 10,5 кНсм.
Требуемая
толщина плиты
см.
Принимаем tпл = 25 мм, такой же, как и в базе наружной ветви.
Нагрузка на траверсу
N = ф dтр В = ф (с1 + tтр + bf / 4) B = 6,97 10-15,5 + 1,0 + 17 / 4 6 = 450 кН.
Т. к. нагрузка на траверсу базы наружной ветви, то высоту траверсы принимаем конструктивно такой же, как и в базе наружной ветви hтр = 400 мм. В этом случае прочность траверсы будет заведомо обеспечена.
Расчетная комбинация усилий в нижнем сечении колонны для расчета анкерных болтов М = 1874,9 кНсм, N = - 974,7 кН.
Усилие в анкерных болтах
кН.
Анкерные болты проектируем из стали марки 09Г2С по ГОСТ 19281-73* с расчетным сопротивлением растяжению Rba = 225 МПа.
Требуемая площадь болтов Abn = F / Rba = 811 / 225 = 36,4 см2.
Принимаем n = 2 болта диаметром d = 56 мм с суммарной площадью сечения Abn = 2 18,74 = 37,48 см2.
В связи с большим усилием крепления анкерных болтов осуществляем к анкерной балочке из двух швеллеров. Анкерную балочку с пролетом = bf рассматриваем как свободнолежащую на траверсах и нагруженной сосредоточенной силой от анкерного болта (рисунок 2.6).
Рисунок 2.6 – Расчетные схемы анкерной балочки при одном (а)
и двух анкерных болтах (б)
Усилие одного болта F = F / n = 811 / 2 = 405,5 кН.
Изгибающий момент M = F1 bf / 4 = 405,5 17,0 / 4 = 1723 кНсм.
Требуемый момент сопротивления
см3.
Принимаем сечение балочки из двух швеллеров №12 с W = 50,6 см3.